Enkonduko al Motora Efikeco

Kiel plibonigi motoran efikecon?

Ĉi tiu efikeco de la motoro estas tuŝita de malgranda kvanto da perdoj, inkluzive de rezistperdoj, mekanikaj perdoj kaŭzitaj de frotado, perdoj kaŭzitaj de la disipado de magneta energio en la kerno, kaj malsamaj perdoj depende de la speco de materialo uzita. Por fari la motoron pli efika, ni devas redukti la perdojn en la motoro. Jen kelkaj metodoj aŭ konsiletoj, kiuj povas esti adoptitaj por plibonigi la efikan koeficienton de la motoro.

1. La funkcio de la motorkadro estas provizi mekanikan protekton por la bobenaĵoj. Ĝi ankaŭ respondecas pri la interfaco muntita de la kruroj. La motora kadro ludas esencan rolon en sia termika agado, ĉar ĝi respondecas pri translokado de la varmo generita ene de la motoro al la surfaco de la kadro, kie la aero blovita de la ventumilo antaŭenigos varmegon. Ĉi tio reduktos varmoperdojn.
2. Alia baza konsileto estas konservi minimuman interspacon inter iuj muroj proksime al la malantaŭo de la ventumila kovrilo por permesi aerenprenon. Konservu la areon ĉirkaŭ la motoro pura kaj regule kontrolu por ajna aero blokado kiu povas redukti la rendimenton de la malvarmigo sistemo. Tial, ju pli malvarme la motoro funkcias, des pli longe ĝi daŭros.
3. La statoro estas la ĉefa komponanto de la motoro kaj kaŭzas 60% de la perdoj, do por redukti ĉi tiujn perdojn, la maso de la statorvolvaĵo devas esti konservita granda ĉar la pliiĝo de maso reduktas la reziston. Alt-efikecaj motoroj enhavas 25% kroman kupron kompare kun motoroj dizajnitaj por normaj efikaj modeloj.
4. Rotorperdoj ankaŭ estas konsideritaj negrava fonto de perdoj, plejparte kaŭzitaj de la grado de glitado kiun la motoro montras. Glito estas fakte la diferenco inter la rapideco de la magneta kampo (RPM) kaj la fakta RPM de la rotoro kaj ŝafto ĉe antaŭfiksita ŝarĝo. Inter ili, glito estas akirita subtrahante la rapidon de la ŝarĝita motoro de la rapido de la malŝarĝita motoro kaj dividante ĝin per la rapido de la ŝarĝita motoro. Tial, por redukti ĉi tiujn perdojn, glitado devas esti reduktita, kio estas farita pliigante la konduktivecon de la rotoro. Kupro devas esti uzata en grandaj kvantoj pro sia alta kondukteco. Sed la kupro devas esti ĵetkubro ĉar procezo por ĵetkupro estis evoluigita lastatempe.
5. Kernaj magnetaj perdoj estas derivitaj de histerezo, kaj 20% de la totalaj perdoj estas kaŭzitaj de kernaj kirlofluoj kaj saturiĝo. Uzante altkvalitajn materialojn kaj kvalitkontrolon, perdoj povas esti minimumigitaj, tiel plibonigante efikecon.
6. Por redukti la efikojn de histerezo kaj saturiĝo, ŝtalo enhavanta malgrandan kvanton da silicio estos uzata por lamenigo anstataŭ malmultekosta karbonŝtalo. Tiamaniere, kernaj perdoj povas esti eliminitaj. Reduktante la lamenigdikecon kaj pliigante la lameniglongon, la fluodenseco kaj kernperdo povas esti minimumigitaj.
7. Kirlfluaj perdoj povas esti minimumigitaj en granda mezuro certigante bonordan izolajzon inter la tukoj aŭ lamenaĵoj uzitaj.
8. La lubrika intervalo estas funkcio de la motora instalo taksita rapideco, lagrograndeco, grasa tipo kaj temperaturaltiĝo. Sekve, bonvolu esti singarda kiam vi uzas lubrikaĵojn. Ne miksu grasajn tipojn, eĉ se ili uzas la samajn elementojn. Se aliaj grasoj estas uzataj en la aplikaĵo, ĉi tio rekte influos la motoran rendimenton.

Kiel redukti motorajn perdojn?

Ekde la perddistribuo de lamotorovarias laŭ la potenco grandeco kaj la nombro da polusoj, por redukti la perdon, ni devus koncentri sur prenado de mezuroj por la ĉefaj perdkomponentoj de malsamaj potencoj kaj poloj. Kelkaj manieroj redukti la perdon estas mallonge priskribitaj jene:

1. Pliigu efikajn materialojn, reduktu perdon de serpento kaj ferperdo

Laŭ la simileca principo de motoroj, kiam la elektromagneta ŝarĝo restas senŝanĝa kaj mekanika perdo ne estas konsiderata, la perdo de la motoro estas proksimume proporcia al la kubo de la lineara grandeco de la motoro, kaj la eniga potenco de la motoro estas proksimume proporcia al la kvara potenco de la lineara grandeco. De tio, la rilato inter efikeco kaj efika materiala uzado povas esti proksimuma. Por akiri pli grandan spacon sub certaj instalaĵgrandeckondiĉoj por ke pli efikaj materialoj povas esti metitaj por plibonigi motoran efikecon, la ekstera diametrograndeco de la statora truado fariĝas grava faktoro. Ene de la sama maŝinbaza gamo, amerikaj motoroj havas pli grandan produktadon ol eŭropaj motoroj. Por faciligi varmodissipadon kaj redukti temperaturaltiĝon, amerikaj motoroj ĝenerale uzas stator-pugnobadojn kun pli grandaj eksteraj diametroj, dum eŭropaj motoroj ĝenerale uzas stator-trupadojn kun pli malgrandaj eksteraj diametroj pro la bezono de strukturaj derivaĵoj kiel ekzemple eksplodrezistaj motoroj kaj por redukti la kvanton de kupro uzita ĉe la volvaĵfino kaj produktokostoj.

2. Uzu pli bonajn magnetajn materialojn kaj prilabori mezurojn por redukti ferperdon

La magnetaj propraĵoj (magneta permeablo kaj unuo-ferperdo) de la kerna materialo havas grandan influon sur la efikecon kaj alian rendimenton de la motoro. Samtempe, la kosto de la kerna materialo estas la ĉefa parto de la kosto de la motoro. Sekve, la elekto de taŭgaj magnetaj materialoj estas la ŝlosilo por desegnado kaj fabrikado de alt-efikecaj motoroj. En altfortaj motoroj, ferperdo respondecas pri konsiderinda proporcio de la totala perdo, do redukti la unuoperdan valoron de la kernmaterialo helpos redukti la ferperdon de la motoro. Pro la dezajno kaj fabrikado de la motoro, la ferperdo de la motoro multe superas la valoron kalkulita laŭ la unuo ferperdo valoro provizita de la ŝtalfabriko, do la unuo ferperdo valoro estas ĝenerale pliigita je 1.5 ~ 2 fojojn dum dezajno konsideri la pliiĝon en ferperdo.

La kialo de la pliiĝo en ferperdo estas ĉefe ĉar la unuo ferperdo valoro de la ŝtalfabriko estas akirita provante la strio materialo specimeno laŭ la Epstein kvadrata cirklo metodo, sed la materialo estas submetita al granda streso post truado, tondado kaj laminado, kaj la perdo pliiĝos; krome, la aerinterspaco kaŭzita de la ĉeesto de la dentofendo kondukas al la dento harmonia magneta kampo kaŭzante senŝarĝan perdon sur la kernsurfaco, kiu kondukos al signifa pliiĝo en ferperdo post kiam la motoro estas fabrikita. Tial, krom elekti magnetajn materialojn kun pli malalta unuopa ferperdo, ankaŭ necesas kontroli la laminan premon kaj preni necesajn procezajn rimedojn por redukti ferperdon. Konsiderante prezojn kaj procezfaktorojn, altkvalitaj siliciaj ŝtalaj folioj kaj siliciaj ŝtaloj pli maldikaj ol 0.5mm ne multe uzas en la produktado de alt-efikecaj motoroj. Malaltkarbonaj silicio-liberaj elektraj ŝtaltukoj aŭ malalt-siliciaj malvarme rulitaj siliciaj ŝtaltukoj estas ĝenerale uzataj. Kelkaj produktantoj de malgrandaj eŭropaj motoroj uzis silicio-liberajn elektrajn ŝtaltukojn kun unuoferperdvaloro de 6.5w/kg. En la lastaj jaroj, ŝtalfabrikoj lanĉis Polycor420 elektrajn ŝtaltukojn kun averaĝa unuoperdo de 4.0w/kg, kio estas eĉ pli malalta ol iuj malalt-siliciaj ŝtaltukoj. La materialo ankaŭ havas pli altan magnetan permeablon.

En la lastaj jaroj, Japanio evoluigis malalt-silician malvarme rulitan ŝtaltukon kun grado de 50RMA350. Malgranda kvanto da aluminio kaj maloftaj metaloj estas aldonitaj al ĝia konsisto, tiel konservante pli altan magnetan permeablon reduktante perdojn. Ĝia unuo-ferperdvaloro estas 3.12w/kg. Ĉio ĉi verŝajne disponigos pli bonan materialan bazon por la produktado kaj promocio de alt-efikecaj motoroj.

3. Reduktu la grandecon de la ventumilo por redukti perdon de ventolado

Por pli granda potenco 2- kaj 4-polusaj motoroj, ventofrikcio respondecas pri konsiderinda proporcio. Ekzemple, la ventofrikcio de 90kW 2-polusa motoro povas atingi ĉirkaŭ 30% de la totala perdo. Ventofrikcio estas ĉefe kunmetita de la potenco konsumita de la ventumilo. Ĉar la varmoperdo de alt-efikecaj motoroj estas ĝenerale malalta, la malvarmiga aerkvanto povas esti reduktita, kaj tiel la ventolpotenco ankaŭ povas esti reduktita. La ventola potenco estas proksimume proporcia al la 4-a ĝis 5-a potenco de la ventumila diametro. Tial, se la temperaturaltiĝo estas permesita, redukti la ventumilan grandecon povas efike redukti ventofrikcion. Krome, la racia dezajno de la ventola strukturo ankaŭ gravas por plibonigi ventoligan efikecon kaj redukti ventofrikcion. Provoj montris, ke la ventofrikcio de la alt-potenca 2-polusa parto de alt-efikeca motoro povas esti reduktita je ĉirkaŭ 30% kompare kun tiu de ordinara motoro. Ĉar la perdo de ventolado estas reduktita je granda marĝeno kaj ne postulas multe da kromkosto, ŝanĝi la ventumilan dezajnon ofte estas unu el la ĉefaj mezuroj prenitaj por ĉi tiu parto de alt-efikecaj motoroj.

4. Redukti vagantajn perdojn per dezajnaj kaj procezaj mezuroj

La devagaj perdoj de nesinkronaj motoroj estas ĉefe altfrekvencaj perdoj generitaj de alt-ordaj harmonoj de la magneta kampo en la statoraj kaj rotoraj kernoj kaj volvaĵoj. Por redukti la ŝarĝan devagan perdon, la amplitudo de ĉiu fazharmoniko povas esti reduktita uzante Y-Δ serio-ligitan sinusoidan volvaĵon aŭ alian malaltan harmonian volvaĵon, tiel reduktante la devagan perdon. Eksperimentoj montras, ke la uzo de sinusoida volvaĵo povas redukti la vagan perdon je pli ol 30% averaĝe.

5. Plibonigu la ĵetkuban procezon por redukti rotorperdon

Kontrolante la premon, temperaturon kaj gasan malŝarĝan vojon dum la rotora aluminio-gisado, la gaso en la rotoraj stangoj povas esti reduktita, tiel plibonigante la konduktivecon kaj reduktante la rotoran aluminioperdon. En la lastaj jaroj, Usono sukcese evoluigis kupran rotoran mortfandan ekipaĵon kaj respondajn procezojn, kaj nuntempe faras malgrand-skalan provan produktadon. Kalkuloj montras ke se kupra rotoro anstataŭigas aluminiorotoron, la rotorperdo povas esti reduktita je proksimume 38%.

6. Apliki komputilan optimumigan dezajnon por redukti perdojn kaj plibonigi efikecon

Krom pliigi materialojn, plibonigi materialajn proprietojn kaj plibonigi procezojn, komputila optimumigo-dezajno estas uzata por racie determini diversajn parametrojn sub la limoj de kosto kaj rendimento, tiel atingante la maksimuman eblan plibonigon de efikeco. La uzo de optimumigita dezajno povas signife mallongigi la tempon de motora dezajno kaj plibonigi la kvaliton de motora dezajno.